近日，云顶集团yd1233医学院公共卫生学院王福俤团队在国际权威学术期刊《美国临床营养学杂志》（The American Journal of Clinical Nutrition，AJCN）发表最新研究成果“Zinc supplementation improves glycemic control for diabetes prevention and management: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials” [1]。首次为补锌可用于2型糖尿病和妊娠期糖尿病预防与治疗提供了肯定答案。这一重大成果为糖尿病防控提供了新的视角和策略。

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AJCN网站截图

锌作为人体必需微量元素，可通过调节胰岛功能 [2]、胰岛素敏感性 [3]以及不依赖于胰岛素的葡萄糖摄取 [4]等生物过程，广泛参与了机体糖代谢稳态调控。而人群队列研究也已发现机体锌水平、慢性炎症以及糖尿病发病率之间存在密切关联 [5-7]。虽然已有前瞻性队列和横断面研究提示膳食锌摄入或机体锌水平降低与糖尿病发病率升高相关，但对于补锌是否有助于糖尿病及风险人群的血糖控制仍存在争议 [8]。近年来，国际上多个实验室开展了糖尿病患者补锌的临床试验研究。然而，由于各研究纳入受试者数目、受试者健康状态、锌补充剂剂型和剂量以及种族遗传背景的差异，补锌能否有效控制血糖仍未达成共识 [9]。

为明确补锌能否有效防控糖尿病这一重大科学问题，在王福俤教授和闵军霞教授指导下，讲师王鑫慧及硕士研究生武文慧针对1700例2型糖尿病、妊娠期糖尿病及糖尿病高风险受试者的随机对照临床（RCT）数据开展深度分析，数据来自14个国家的32项补锌干预试验。结果发现补锌对空腹血糖（Fasting glucose，FG）、餐后2小时血糖（2-hour postprandial glucose，2h-PG）、空腹胰岛素（Fasting insulin，FI）、胰岛素抵抗指数（Homeostasis model assessment for insulin resistance，HOMA-IR）、糖化血红蛋白（Glycosylated hemoglobin，HbA1c）及超敏C反应蛋白（High-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP）等血糖控制和慢性炎症指标具有一致的良好改善作用。进一步亚组分析，揭示补锌对糖尿病患者比高风险个体具有更好的空腹血糖控制效果。

通过计算加权均数差（weighted mean difference，WMD），补锌后FG降低了14.15 mg/dL（95% CI: -17.36, -10.93 mg/dL）。

补锌可将2h-PG降低36.85 mg/dL（95% CI: -62.05, -11.65 mg/dL）。

补锌可将FI降低1.82 mU/L（95% CI: -3.10, -0.54 mU/L）。

补锌可将HOMA-IR降低0.73（95% CI: -1.22, -0.24）。

补锌可将HbA1c降低0.55%（95% CI: -0.84, -0.27%）。

补锌可将hs-CRP降低1.31 mg/L（95% CI: -2.05, -0.56 mg/L）。

这项成果基于临床干预试验RCT数据分析，明确发现补锌对血糖控制、胰岛素敏感性及慢性炎症改善均有良好效果，首次为“补锌能否有效防治糖尿病”这一谜团提供了可靠而肯定的循证医学证据和答案。

另外，王鑫慧等在锌离子调控糖尿病发生分子机制方面也获得了重要突破。通过对多种糖尿病小鼠模型及胰岛细胞特异敲除小鼠模型开展实验研究，首次发现转运蛋白Slc39a5（Zip5）在胰岛β细胞具有转运锌离子功能，参与胰岛素分泌调控。敲除小鼠胰岛Slc39a5引发β细胞锌降低，进一步诱发胰岛素分泌障碍（Xinhui Wang et al.，Protein & Cell，2019）[10]。这项成果有助于深入理解胰岛β细胞锌离子稳态及糖代谢的调节机制，也为机体补充锌改善血糖控制及糖尿病管理提供了生物学机制依据。而本研究则进一步从临床角度证实了补充锌对糖尿病的防控作用。

该成果第一作者为云顶集团yd1233公共卫生学院王鑫慧博士（讲师）和硕士研究生武文慧；通讯作者为云顶集团yd1233医学院公共卫生学院王福俤教授和云顶集团yd1233转化医学研究院闵军霞教授；德国亚琛工业大学著名锌免疫学专家Lothar Rink教授也参与了部分工作。该项目得到国家自然科学基金委及国家科技部项目资助。

论文第一作者及通讯作者合影

论文链接：https://doi.org/10.1093/ajcn/nqz041

文献出处:

[1] Xinhui Wang（王鑫慧）^#, Wenhui Wu（武文慧）^#, Wanru Zheng, Xuexian Fang, Liyun Chen, Lothar Rink, Junxia Min^*, Fudi Wang^*. Zinc supplementation improves glycemic control for diabetes prevention and management: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. The American Journal of Clinical Nutrition. 2019.

[2] Yang V. Li. Zinc and insulin in pancreatic beta-cells. Endocrine. 2014, 45(2):178-89

[3]Carmen P. Wong, Kathy R. Magnusson, Emily Ho. Increased inflammatory response in aged mice is associated with age-related zinc deficiency and zinc transporter dysregulation. The Journal of Nutritional Biochemistry. 2013, 24(1):353-9

[4] Xiao-han Tang, Neil F. Shay. Zinc has an insulin-like effect on glucose transport mediated by phosphoinositol-3-kinase and Akt in 3T3-L1 fibroblasts and adipocytes. The Journal of Nutrition. 2001, 131(5):1414-20

[5] MacDonell SO, Miller JC, Harper MJ, Reid MR, Haszard JJ, Gibson RS, Houghton LA. A comparison of methods for adjusting biomarkers of iron, zinc, and selenium status for the effect of inflammation in an older population: a case for interleukin 6. The American Journal of Clinical Nutrition. 2018, 107(6):932-940

[6] Pradhan AD, Manson JE, Rifai N, Buring JE, Ridker PM. C-reactive protein, interleukin 6, and risk of developing type 2 diabetes mellitus. JAMA. 2001, 286(3):327-34

[7] Dehghan A, Kardys I, de Maat MP, Uitterlinden AG, Sijbrands EJ, Bootsma AH, Stijnen T, Hofman A, Schram MT, Witteman JC. Genetic variation, C-reactive protein levels, and incidence of diabetes. Diabetes. 2007, 56(3):872-8

[8] El Dib R, Gameiro OL, Ogata MS, Modolo NS, Braz LG, Jorge EC, do Nascimento P, Jr., Beletate V. Zinc supplementation for the prevention of type 2 diabetes mellitus in adults with insulin resistance. The Cochrane Database of Systematic Reviews. 2015, (5):Cd005525

[9] Ruz M, Carrasco F, Sanchez A, Perez A, Rojas P. Does Zinc Really "Metal" with Diabetes? The Epidemiologic Evidence. Current Diabetes Reports. 2016, 16(11):111

[10] Xinhui Wang（王鑫慧）^#, Hong Gao^#, Wenhui Wu, Enjun Xie, Yingying Yu, Jin Li, Wanru Zheng, Xudong Wang, Xizhi Cao, Zhuoxian Meng, Ligong Chen^*, Junxia Min^*, Fudi Wang^*. The zinc transporter Slc39a5 controls glucose sensing and insulin secretion in pancreatic β-cells via Sirt1- and Pgc-1α-mediated regulation of Glut2. Protein & Cell. 2019,10(6):436-449. https://doi.org/10.1007/s13238-018-0580-1

点评专家：蔡露

儿科，肿瘤放射学，药理学和毒理学教授; 儿科研究所主任（美国路易斯维尔大学医学院糖尿病研究实验室 长期从事糖尿病及心血管疾病研究）

锌是维持许多不同酶、蛋白质和细胞功能的必需微量元素。以往的基础研究证实，锌的稳态失衡与糖尿病及糖尿病并发症的发生，发展都有密切关系。胰岛β细胞含有大量锌，锌是储存与分泌胰岛素所必须的物质，同时锌还可以通过调节胰岛素信号传导通路起到类胰岛素的功能；另外锌还有抗炎、抗氧化及抗凋亡特性等功能。因此缺锌会影响胰岛细胞分泌胰岛素、产生胰岛素抵抗等一系列问题。

虽然人群流行病学研究提示膳食摄入锌水平降低与糖尿病发病及胰岛素抵抗相关，但补锌能否作为糖尿病病人一种有效的干预手段仍需更为可靠的循证医学证据。王福俤团队这项成果为“人体补锌是否有效防控糖尿病”提供了重要的证据。

王福俤团队荟萃分析了来自14个国家的32项随机对照临床干预试验，共1700名2型糖尿病、妊娠期糖尿病及糖尿病高风险受试者的研究数据。结果发现补锌对空腹血糖、餐后2小时血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数、糖化血红蛋白及超敏C反应蛋白等血糖控制和慢性炎症指标均具有良好改善作用。基础研究已经证实炎性细胞因子，如IL-1β和NF-κB等在2型糖尿病进展中起重要作用，补锌能够抑制NF-κB的激活。本研究分析了临床常用的炎性指标超敏C反应蛋白，从临床角度更好的揭示了糖尿病与炎症的关联。与以往研究相比，此项分析纳入的研究更多，分析的更全面。在餐后2小时血糖、空腹胰岛素及胰岛素抵抗指数等血糖控制指标得出了结论性结果。此外，本项研究进行了关于地域种族背景，纳入研究方法学质量，补锌剂型、剂量及持续时间、受试者健康状况等亚组分析，细化了在不同因素下补锌的作用。这项研究的另一个亮点是还进行了锌作为单一干预因素和其他联合补充剂的亚组分析, 更详尽的研究了补锌对于血糖控制的影响。研究显示持续的高剂量（≥30 mg/天，＞1月）无机锌补充，尤其在亚洲地区，可能对控制血糖更有利。

这项成果充分肯定了补锌可改善血糖控制、胰岛素敏感性及慢性炎症的临床效应。本研究为补锌可作为防治糖尿病的临床辅助手段提出了有利的证据，为科学营养膳食防控糖尿病提供了重要理论依据。